【手続補正書】
【提出日】平成18年2月27日(2006.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】  前記第１導電体は第１方向に沿って延び、
前記磁気記録素子は、磁化困難軸方向が前記第１方向に平行であり、磁化容易軸方向が前記第１方向と直交する第２方向に平行な磁性層を有し、
前記磁性層は、
前記第１方向に対して平行な辺と前記第２方向に平行な辺とを有する長方形の第１マスクと、
前記整形工程において用いられ、前記第１方向に平行な境界を有する第２マスクと
を用いたフォトリソグラフィ技術で整形される、請求項５記載の磁気記録素子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
メモリセルＣMNは、ビット線ＢNと、ワード線ＷM、リード線ＲM及びデジット線ＤMとが交差する位置の近傍に設けられている。メモリセルＣM(N+1)は、ビット線Ｂ(N+1)と、ワード線ＷM、リード線ＲM及びデジット線ＤMとが交差する位置の近傍に設けられている。メモリセルＣ(M+1)(N+1)，Ｃ(M+1)Nについても同様に配置されている。メモリセルＣMN，ＣM(N+1)，Ｃ(M+1)(N+1)，Ｃ(M+1)Nはいずれも、アクセストランジスタ４と磁気記憶素子たるＴＭＲ素子１とを有している。ビット線やワード線、リード線及びデジット線を更に多く設け、これらの数に応じて更にメモリセルをマトリクス状に設けることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、ワード線ＷMに他の所定の電位を印加することにより、メモリセルＣMN，ＣM(N+1)のいずれにおいても、それらの有するアクセストランジスタ４がオンする。これにより、メモリセルＣMNのＴＭＲ素子１はビット線ＢNのみならずリード線ＲMにも導通し、メモリセルＣM(N+1)のＴＭＲ素子１はビット線Ｂ(N+1)のみならずリード線Ｒ(M+1)にも導通する。よってビット線ＢNに所定の電位を印加することによってメモリセルＣMNを選択して、その有するＴＭＲ素子１を介してリード線ＲMに電流が流れる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
そこで、平面視上、負のＸ方向側においてＴＭＲ素子１とストラップ５の側面を揃えるためのマスク（以下「Ｘ方向境界マスク」）を用いたフォトリソグラフィ技術を用いて、更にＴＭＲ素子１とストラップ５をエッチングする。図１０はＸ方向境界マスクＳ１１及びこれを用いてエッチングした後のＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。Ｘ方向境界マスクＳ１１は直線状の境界を有しており、当該境界がＹ方向と平行で、かつＴＭＲ素子１とストラップ５のいずれにも平面視上で交差するように配置される。そして当該境界よりも正のＸ方向側でＴＭＲ素子１とストラップ５を覆う。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
層間窒化膜８１４を選択的に除去して開口し、これをマスクとして層間酸化膜８１２，８１３をエッチングして除去する。これにより、ＴＭＲ素子１の上方に、層間酸化膜８１２，８１３及び層間窒化膜８１４を貫通する開口９０１を形成する（図１４）。そして層間窒化膜８１１をエッチングし、更に層間酸化膜８１３及び層間窒化膜８１４を選択的に除去して開口９０１を拡げる。これによりビット線２を形成するための開口９０４が層間酸化膜８１３及び層間窒化膜８１４を貫通して形成される。また層間窒化膜８１１と層間酸化膜８１２には開口９０１の寸法を反映した開口９０３が残る（図１５）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
特にＴＭＲマスクが長方形の場合には、その長辺及び短辺をそれぞれＹ方向及びＸ方向に平行に配置することにより、ＴＭＲマスクを用いたフォトリソグラフィ技術によって得られたＴＭＲ素子１の形状は、Ｙ方向についての端部が平面視上でほぼ半円となる（図９参照）。このようなＴＭＲ素子１に対してＸ方向境界マスクＳ１１の直線状の境界を上述のように配置してフォトリソグラフィ技術を施すことにより、Ｘ方向に平行な軸に対して線対称であり、Ｙ方向に対して非対称な形状へとＴＭＲ素子１を整形することができる。これはＴＭＲ素子１においてＹ方向に磁化して記録を行う場合に、本発明の第２の目的を達成する上で好適である。このような形状に由来する利点については別途に実施の形態７で説明するが、本実施の形態ではかかる形状のＴＭＲ素子１を容易に形成できるという利点がある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
なお、上記の説明ではＸ方向境界マスクＳ１１を用いたフォトリソグラフィ技術についてポジ型フォトレジストを採用した場合について説明したが、ネガ型フォトレジストを採用してもよい。その場合にもＸ方向境界マスクＳ１１の直線状の境界がＹ方向と平行で、かつＴＭＲ素子１とストラップ５のいずれにも平面視上で交差するように配置される。但し当該境界よりも負のＸ方向側でＴＭＲ素子１とストラップ５を覆う。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
平面視上、負のＹ方向側においてＴＭＲ素子１とストラップ５の側面を揃えるためのマスク（以下「負のＹ方向境界マスク」）を用いたフォトリソグラフィ技術を用いて、更にＴＭＲ素子１とストラップ５をエッチングする。図１９は負のＹ方向境界マスクＳ１２及びこれを用いてエッチングした後のＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。負のＹ方向境界マスクＳ１２は直線状の境界を有しており、当該境界がＸ方向と平行で、かつＴＭＲ素子１とストラップ５のいずれにも平面視上で交差するように配置される。そして当該境界よりも正のＹ方向側でＴＭＲ素子１とストラップ５を覆う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
上記説明では、負のＹ方向境界マスクＳ１２を用いたフォトリソグラフィ技術においてポジ型フォトレジストを採用する場合に該当するが、ネガ型フォトレジストを採用してもよい。その場合にも負のＹ方向境界マスクＳ１２の直線状の境界がＸ方向と平行で、かつＴＭＲ素子１とストラップ５のいずれにも平面視上で交差するように配置される。但し当該境界よりも負のＹ方向側でＴＭＲ素子１とストラップ５を覆う。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
平面視上、正のＹ方向側においてＴＭＲ素子１とストラップ５の側面を揃えるためのマスク（以下「正のＹ方向境界マスク」）を用いたフォトリソグラフィ技術を用いて、更にＴＭＲ素子１とストラップ５をエッチングする。図２１は正のＹ方向境界マスクＳ１３及びこれを用いてエッチングした後のＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。正のＹ方向境界マスクＳ１３は直線状の境界を有しており、当該境界がＸ方向と平行で、かつＴＭＲ素子１とストラップ５のいずれにも平面視上で交差するように配置される。そして当該境界よりも負のＹ方向側でＴＭＲ素子１とストラップ５を覆う。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
上記説明では、正のＹ方向境界マスクＳ１３を用いたフォトリソグラフィ技術においてポジ型フォトレジストを採用する場合に該当するが、ネガ型フォトレジストを採用してもよい。その場合にも正のＹ方向境界マスクＳ１３の直線状の境界がＸ方向と平行で、かつＴＭＲ素子１とストラップ５のいずれにも平面視上で交差するように配置される。但し当該境界よりも正のＹ方向側でＴＭＲ素子１とストラップ５を覆う。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図２３は負のＹ方向境界マスクＳ１２及びこれを用いてエッチングした後のＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。負のＹ方向境界マスクＳ１２は直線状の境界を有しており、当該境界がＸ方向と平行で、かつＴＭＲ素子１とストラップ５のいずれにも平面視上で交差するように配置される。そして当該境界よりも正のＹ方向側でＴＭＲ素子１とストラップ５を覆う。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
実施の形態５．
図２５は本発明の実施の形態５にかかる磁気記憶装置の製造方法を示す平面図である。図２３に示された形状にＴＭＲ素子１とストラップ５とを整形した後、更に整形を行う。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図２５は正のＹ方向境界マスクＳ１３及びこれを用いてエッチングした後のＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。正のＹ方向境界マスクＳ１３は直線状の境界を有しており、当該境界がＸ方向と平行で、かつＴＭＲ素子１とストラップ５のいずれにも平面視上で交差するように配置される。そして当該境界よりも負のＹ方向側でＴＭＲ素子１とストラップ５を覆う。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
図２６は、負のＹ方向境界マスクＳ１２及び正のＹ方向境界マスクＳ１３を用いたフォトリソグラフィ技術を施した場合の、磁気記憶装置の構成を示す断面図である。図２６（ｂ）に示されるように負のＹ方向のみならず正のＹ方向側においてもＴＭＲ素子１とストラップ５の側面が揃っている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
図３１は層間窒化膜８１４ａをパターニングするためのＹ方向境界マスクＳ２０の形状を示す平面図である。当該平面図ではＴＭＲ素子１とストラップ５を併記している。Ｙ方向境界マスクＳ２０は平行に延びる直線状の境界を二つ有しており、図示されない層間窒化膜８１４ａをこれら二つの境界の間で露出させる。Ｙ方向境界マスクＳ２０はその二つの境界がいずれもＸ方向に平行となってＴＭＲ素子１とストラップ５を交差するように配置される。よって層間窒化膜８１４ａをポジ型フォトレジストで覆い、Ｙ方向境界マスクＳ２０を用いて露光し、現像することにより、Ｙ方向境界マスクＳ２０とほぼ同型にフォトレジストを整形することができる。この整形後のフォトレジストをエッチングマスクとして層間窒化膜８１４ａをエッチングして整形する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
なお、実施の形態４で説明されたように、負のＹ方向境界マスクＳ１２を用いたフォトリソグラフィ技術によって層間窒化膜８１４ａを整形してもよい。そして整形された層間窒化膜８１４ａをマスクとしてビット線２、ＴＭＲ素子１、ストラップ５をエッチングすることにより、ビット線２、ＴＭＲ素子１、ストラップ５を自己整合的に形成し負のＹ方向の位置合わせのためのマージンをほぼ零にすることができる。これによりＴＭＲ素子１、ストラップ５は平面視上、図２３に示されるような形状に整形される。また上述のようにビット線２、ＴＭＲ素子１、ストラップ５を整形した場合に、層間窒化膜８１５を形成した状態の断面構造を、図３７に示す。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
しかしメモリセルの動作マージンを広く採るには、電流が流れたデジット線３の直上のＴＭＲ素子１における磁界Ｈｘの値を大きく設定することが望ましい。しかし磁界Ｈｘの値をＨｘ2（＞Ｈｘ1）に設定すれば、磁界Ｈｙの値がＨｙ1でも書き込み動作が生じてしまい、電流が流れたビット線２の直下にはないＴＭＲ素子１にも書き込みが行われてしまう。かかるディスターブセルの発生を回避するためには、磁界Ｈｘとして採用される値の近傍でアステロイド曲線Ｌ１よりも傾きが急峻なアステロイド曲線Ｌ２を、記録層１０１が呈することが望ましい。アステロイド曲線Ｌ２に関してみれば、磁界Ｈｘ2が印加されている状態において磁界Ｈｙ1が印加されている記録層１０１は磁化方向が変化せず、磁界Ｈｙ2が印加されている記録層１０１は磁化方向が変化するからである。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の構成を示す回路図である。
【図２】  一つのメモリセルの構造の概略を示す斜視図である。
【図３】  ＴＭＲ素子１の構造を示す断面図である。
【図４】  本発明の実施の形態１にかかるメモリセルの構造の概略を示す断面図である。
【図５】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図９】  ＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。
【図１０】  ＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。
【図１１】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１２】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１３】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１４】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１５】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１６】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１７】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１８】  本発明の実施の形態１にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１９】  本発明の実施の形態２にかかる磁気記憶装置の製造方法を示す平面図である。
【図２０】  磁気記憶装置の構成を示す断面図である。
【図２１】  本発明の実施の形態３にかかる磁気記憶装置の製造方法を示す平面図である。
【図２２】  磁気記憶装置の構成を示す断面図である。
【図２３】  本発明の実施の形態４にかかる磁気記憶装置の製造方法を示す平面図である。
【図２４】  磁気記憶装置の構成を示す断面図である。
【図２５】  本発明の実施の形態５にかかる磁気記憶装置の製造方法を示す平面図である。
【図２６】  磁気記憶装置の構成を示す断面図である。
【図２７】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図２８】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図２９】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３０】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３１】  Ｙ方向境界マスクＳ２０の形状を示す平面図である。
【図３２】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３３】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３４】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３５】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３６】  本発明の実施の形態６にかかる磁気記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３７】  磁気記憶装置の構成を示す断面図である。
【図３８】  磁気記憶装置の構成を示す断面図である。
【図３９】  磁気記憶装置の構成を示す断面図である。
【図４０】  ディスターブセルの発生を説明するグラフである。
【図４１】  矩形の磁性層のアステロイド曲線を示すグラフである。
【図４２】  本発明の実施の形態７にかかるＴＭＲ素子の記録層１０１の形状を例示する平面図である。
【図４３】  本発明の実施の形態７にかかる磁性層のアステロイド曲線を示すグラフである。
【図４４】  Ｃ型及びＳ型の磁化分布を示す模式図である。
【図４５】  本発明の実施の形態７にかかる磁性層のアステロイド曲線をプロットしたグラフである。
【図４６】  本発明の実施の形態７にかかる磁性層の形状を分類して例示する平面図である。
【図４７】  本発明の実施の形態７にかかる磁性層の形状を分類して例示する平面図である。
【図４８】  本発明の実施の形態７にかかる磁性層の形状を分類して例示する平面図である。
【図４９】  ＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。
【図５０】  ＴＭＲ素子１とストラップ５の形状及び位置関係を示す平面図である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2004296859.tif 000001
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３０】
2004296859.tif 000002